(57)【要約】      （修正有）【課題】車両に設けられるコンセントに接続される電気機器の使用が、外部電源から電気機器へ供給可能な電力の大きさにより制限されることを抑制できる電源装置およびそれを備える車両ならびに電源装置の制御方法。【解決手段】電力変換装置４５は、充電インレット４０、蓄電装置１０およびコンセント６０に電気的に接続される。電力変換装置４５は、蓄電装置１０から供給される電力をコンセント６０へ供給する電力に変換する。ＰＭ−ＥＣＵ６５は、外部電源８５がコンセント６０へ供給可能な供給可能電力が、コンセント６０が出力可能な出力可能電力よりも小さいときに、電気機器の消費電力Ｐｏに応じて供給電力のコンセント６０への出力および蓄電装置１０に蓄えられた電力のコンセント６０への出力を制御する。【選択図】図１
2013240241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両外部の外部電源から供給される供給電力を受ける受電部と、
再充電可能な蓄電装置と、
電気機器へ電力を出力可能に構成された電力出力部と、
前記受電部、前記蓄電装置および前記電力出力部に電気的に接続され、前記蓄電装置から供給される電力を前記電力出力部へ供給する電力に変換する電力変換装置と、
前記外部電源が前記受電部へ供給可能な電力を示す供給可能電力が、前記電力出力部が出力可能な電力を示す出力可能電力よりも小さいときに、前記電気機器の消費電力に応じて前記供給電力の前記電力出力部への出力および前記蓄電装置に蓄えられた電力の前記電力出力部への出力を制御する制御装置とを備える、電源装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記供給可能電力が前記出力可能電力よりも小さく、かつ、前記消費電力が前記供給可能電力よりも大きいときに、前記蓄電装置から供給される電力を前記電力出力部へ供給するように前記電力変換装置を制御する、請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記供給可能電力が前記出力可能電力よりも小さく、かつ、前記消費電力が前記供給可能電力以下のときに、前記蓄電装置に蓄えられた電力の前記電力出力部への出力を停止し、前記供給電力を前記電力出力部へ出力するように前記電力変換装置を制御する、請求項１に記載の電源装置。
【請求項４】
前記電力変換装置は、前記供給電力を電力変換して前記蓄電装置を充電可能に構成される、請求項１に記載の電源装置。
【請求項５】
前記電力変換装置は、第１正極線および第１負極線と、第２正極線および第２負極線との間で双方向に電力変換可能に構成される電力変換部を含み、
前記第１正極線および前記第１負極線は、前記受電部および前記電力出力部に接続され、
前記第２正極線および前記第２負極線は、前記蓄電装置に接続される、請求項１に記載の電源装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記電気機器への電力の出力を終了した後に、前記蓄電装置を充電するように前記電力変換装置を制御する、請求項４または５に記載の電源装置。
【請求項７】
前記車両の位置情報を有する情報装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記車両の位置に応じた前記供給可能電力を前記位置情報に基づいて取得する、請求項１に記載の電源装置。
【請求項８】
前記供給可能電力の大きさを利用者が入力するための入力装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記入力装置から入力値を取得する、請求項１に記載の電源装置。
【請求項９】
前記供給可能電力は、前記外部電源の定格電力である、請求項１に記載の電源装置。
【請求項１０】
前記供給可能電力は、前記外部電源が複数の車両へ電力を供給するときに、前記外部電源が前記複数の車両のうちの１台へ供給する電力である、請求項１に記載の電源装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の電源装置を備える車両。
【請求項１２】
電源装置の制御方法であって、
前記電源装置は、
車両外部の外部電源から供給される供給電力を受ける受電部と、
再充電可能な蓄電装置と、
電気機器へ電力を出力可能に構成された電力出力部と、
前記受電部、前記蓄電装置および前記電力出力部に電気的に接続され、前記蓄電装置から供給される電力を前記電力出力部へ供給する電力に変換する電力変換装置とを備え、
前記制御方法は、
前記外部電源が前記受電部へ供給可能な電力を示す供給可能電力が、前記電力出力部が出力可能な電力を示す出力可能電力よりも小さいか否かを判定するステップと、
前記供給可能電力が前記出力可能電力よりも小さいときに、前記電気機器の消費電力に応じて前記供給電力の前記電力出力部への出力および前記蓄電装置に蓄えられた電力の前記電力出力部への出力を制御するステップとを含む、電源装置の制御方法。
【請求項１３】
前記制御するステップは、
前記消費電力が前記供給可能電力よりも大きいか否かを判定するステップと、
前記供給可能電力が前記出力可能電力よりも小さく、かつ、前記消費電力が前記供給可能電力よりも大きいときに、前記蓄電装置から供給される電力を前記電力出力部へ供給するステップとを含む、請求項１２に記載の電源装置の制御方法。
【請求項１４】
前記制御するステップは、
前記消費電力が前記供給可能電力よりも大きいか否かを判定するステップと、
前記供給可能電力が前記出力可能電力よりも小さく、かつ、前記消費電力が前記供給可能電力以下のときに、前記蓄電装置に蓄えられた電力の前記電力出力部への出力を停止し、前記供給電力を前記電力出力部へ出力するステップとを含む、請求項１２に記載の電源装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源装置およびそれを備える車両ならびに電源装置の制御方法に関し、特に、車両に設けられるコンセントへ電力を出力可能な電源装置およびそれを備える車両ならびに電源装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電装置に蓄えられた電力によって電動機を駆動して走行する電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両が知られている。このような電動車両においては、車両外部の電源（以下「外部電源」とも称する。）によって蓄電装置を充電する構成が提案されている（以下、外部電源による蓄電装置の充電を「外部充電」とも称する。）。
【０００３】
たとえば、特開２００９−２２５５８７号公報（特許文献１）には、そのような外部充電可能な電動車両の構成が開示されている。また、この公報には、充電コネクタと充電器（電力変換器）との間にリレーを介してＡＣコンセントが接続される構成が開示されている。そして、外部充電時に車両の電気システムが起動されるとリレーがオンされ、外部電源の停電時はバッテリから充電器（電力変換器）を介してＡＣコンセントへ給電する構成が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２２５５８７号公報
【特許文献２】特開２００８−３１２３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記公報に記載の電動車両では、外部電源が停電していない限りは、外部電源からＡＣコンセントへ電力が供給される。しかしながら、外部電源からＡＣコンセントへ供給可能な電力は、外部電源が設けられる国、地域、インフラ、および設備の使用状況などによってその大きさが異なる。したがって、ＡＣコンセントに接続された電気機器の使用が、ＡＣコンセントが出力可能な定格電力ではなく、外部電源からＡＣコンセントへ供給可能な電力によって制限される場合がある。この場合、ＡＣコンセントに接続された電気機器の消費電力が、外部電源からＡＣコンセントへ供給可能な電力を上回ると、電気機器を使用することができない。上記公報では、この点の検討は特になされていない。
【０００６】
それゆえに、この発明の目的は、車両に設けられるコンセントに接続される電気機器の使用が、外部電源から電気機器へ供給可能な電力の大きさにより制限されることを抑制できる電源装置およびそれを備える車両を提供することである。
【０００７】
また、この発明の別の目的は、車両に設けられるコンセントに接続される電気機器の使用が、外部電源から電気機器へ供給可能な電力の大きさにより制限されることを抑制できる電源装置の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明によれば、電源装置は、受電部と、蓄電装置と、電力出力部と、電力変換装置と、制御装置とを備える。受電部は、車両外部の外部電源から供給される供給電力を受ける。蓄電装置は、再充電可能である。電力出力部は、電気機器へ電力を出力可能に構成される。電力変換装置は、受電部、蓄電装置および電力出力部に電気的に接続される。電力変換装置は、蓄電装置から供給される電力を電力出力部へ供給する電力に変換する。制御装置は、供給可能電力が出力可能電力よりも小さいときに、電気機器の消費電力に応じて供給電力の電力出力部への出力および蓄電装置に蓄えられた電力の電力出力部への出力を制御する。供給可能電力は、外部電源が受電部へ供給可能な電力を示す。出力可能電力は、電力出力部が出力可能な電力を示す。
【０００９】
好ましくは、制御装置は、供給可能電力が出力可能電力よりも小さく、かつ、消費電力が供給可能電力よりも大きいときに、蓄電装置から供給される電力を電力出力部へ供給するように電力変換装置を制御する。
【００１０】
好ましくは、制御装置は、供給可能電力が出力可能電力よりも小さく、かつ、消費電力が供給可能電力以下のときに、蓄電装置に蓄えられた電力の電力出力部への出力を停止し、供給電力を電力出力部へ出力するように電力変換装置を制御する。
【００１１】
好ましくは、電力変換装置は、供給電力を電力変換して蓄電装置を充電可能に構成される。
【００１２】
好ましくは、電力変換装置は、電力変換部を含む。電力変換部は、第１正極線および第１負極線と、第２正極線および第２負極線との間で双方向に電力変換可能に構成される。第１正極線および第１負極線は、受電部および電力出力部に接続される。第２正極線および第２負極線は、蓄電装置に接続される。
【００１３】
好ましくは、制御装置は、電気機器への電力の出力を終了した後に、蓄電装置を充電するように電力変換装置を制御する。
【００１４】
好ましくは、電源装置は、情報装置をさらに備える。情報装置は、車両の位置情報を有する。制御装置は、車両の位置に応じた供給可能電力を位置情報に基づいて取得する。
【００１５】
好ましくは、電源装置は、入力装置をさらに備える。入力装置は、供給可能電力の大きさを利用者が入力するための装置である。制御装置は、入力装置から入力値を取得する。
【００１６】
好ましくは、供給可能電力は、外部電源の定格電力である。
好ましくは、供給可能電力は、外部電源が複数の車両へ電力を供給するときに、外部電源が複数の車両のうちの１台へ供給する電力である。
【００１７】
また、この発明によれば、車両は、上述したいずれかの電源装置を備える。
また、この発明によれば、電源装置は、受電部と、蓄電装置と、電力出力部と、電力変換装置とを備える。受電部は、車両外部の外部電源から供給される供給電力を受ける。蓄電装置は、再充電可能である。電力出力部は、電気機器へ電力を出力可能に構成される。電力変換装置は、受電部、蓄電装置および電力出力部に電気的に接続される。電力変換装置は、蓄電装置から供給される電力を電力出力部へ供給する電力に変換する。電源装置の制御方法は、供給可能電力が出力可能電力よりも小さいか否かを判定するステップと、供給可能電力が出力可能電力よりも小さいときに、電気機器の消費電力に応じて供給電力の電力出力部への出力および蓄電装置に蓄えられた電力の電力出力部への出力を制御するステップとを含む。供給可能電力は、外部電源が受電部へ供給可能な電力を示す。出力可能電力は、電力出力部が出力可能な電力を示す。
【００１８】
好ましくは、制御するステップは、消費電力が供給可能電力よりも大きいか否かを判定するステップと、供給可能電力が出力可能電力よりも小さく、かつ、消費電力が供給可能電力よりも大きいときに、蓄電装置から供給される電力を電力出力部へ供給するステップとを含む。
【００１９】
好ましくは、制御するステップは、消費電力が供給可能電力よりも大きいか否かを判定するステップと、供給可能電力が出力可能電力よりも小さく、かつ、消費電力が供給可能電力以下のときに、蓄電装置に蓄えられた電力の電力出力部への出力を停止し、供給電力を電力出力部へ出力するステップとを含む。
【発明の効果】
【００２０】
この発明においては、電力変換装置は、蓄電装置から供給される電力を電力出力部へ供給する電力に変換することができる。そして、外部電源が受電部へ供給可能な供給可能電力が、電力出力部が出力可能な出力可能電力よりも小さいときに、電気機器の消費電力に応じて供給電力の電力出力部への出力および蓄電装置に蓄えられた電力の電力出力部への出力が制御される。これにより、供給可能電力よりも大きい電力を電気機器に供給することができる。したがって、この発明によれば、車両に設けられるコンセントに接続される電気機器の使用が、供給可能電力の大きさにより制限されることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施の形態による電源装置を搭載した車両の全体ブロック図である。
【図２】図１に示す電力変換装置の回路図である。
【図３】ＰＭ−ＥＣＵのコンセントへの給電制御に関する機能ブロック図である。
【図４】ＰＭ−ＥＣＵが実行するコンセントへの給電制御に関する処理の制御構造を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２３】
図１は、この発明の実施の形態による電源装置を搭載した車両の全体ブロック図である。図１を参照して、車両１００は、蓄電装置１０と、システムメインリレー（以下「ＳＭＲ（System  Main  Relay）」と称する。）１５と、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ（Power  Control  Unit）」と称する。）２０と、モータジェネレータ２５と、駆動輪３０と、ＭＧ−ＥＣＵ３５とを備える。また、車両１００は、インレット４０と、電力変換装置４５と、リレー５０，５５と、コンセント６０と、ＰＭ−ＥＣＵ６５と、カーナビゲーション装置７０とをさらに備える。
【００２４】
蓄電装置１０は、走行用の電力を蓄える再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池によって構成される。蓄電装置１０は、電力変換装置４５を用いて外部電源８５により充電される。また、車両１００の制動時や下り斜面での加速度低減時にも、蓄電装置１０は、モータジェネレータ２５によって発電される電力をＰＣＵ２０から受けて充電される。そして、蓄電装置１０は、蓄えられた電力をＰＣＵ２０へ出力する。また、蓄電装置１０は、蓄えられた電力を電力変換装置４５を介してコンセント６０へも供給可能である。
【００２５】
ＳＭＲ１５は、蓄電装置１０とＰＣＵ２０との間に設けられる。ＳＭＲ１５は、車両１００を走行させるために車両システムが起動するとオン状態となり、電力変換装置４５による蓄電装置１０の充電時はオフ状態となる。
【００２６】
ＰＣＵ２０は、蓄電装置１０から電力の供給を受け、ＭＧ−ＥＣＵ３５からの制御信号に基づいてモータジェネレータ２５を駆動する。また、車両１００の制動時等には、ＰＣＵ２０は、駆動輪３０から運動エネルギーを受けてモータジェネレータ２５が発電した電力を電圧変換して蓄電装置１０へ出力する。ＰＣＵ２０は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含む三相ＰＷＭインバータによって構成される。なお、三相ＰＷＭインバータと蓄電装置１０との間に昇圧コンバータを設けてもよい。
【００２７】
モータジェネレータ２５は、力行動作および回生動作可能な電動発電機であり、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動発電機によって構成される。モータジェネレータ２５は、ＰＣＵ２０によって駆動され、走行用の駆動トルクを発生して駆動輪３０を駆動する。また、車両１００の制動時等には、モータジェネレータ２５は、車両１００の有する運動エネルギーを駆動輪３０から受けて発電する。
【００２８】
ＭＧ−ＥＣＵ３５は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）」と称する。）により構成され、予め記憶されたプログラムをＣＰＵ（Central  Processing  Unit）で実行することによるソフトウェア処理および／または専用の電子回路によるハードウェア処理により、ＰＣＵ２０の動作を制御する。具体的には、ＭＧ−ＥＣＵ３５は、ＰＣＵ２０によりモータジェネレータ２５を駆動するための制御信号（たとえば、ＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）信号）を生成し、その生成された制御信号をＰＣＵ２０へ出力する。
【００２９】
インレット４０は、外部電源８５に接続されるコネクタ８０と嵌合可能に構成される。そして、インレット４０は、外部電源８５から供給される供給電力を受ける。外部電源８５から受けた供給電力は、電力変換装置４５またはコンセント６０へ出力される。なお、インレット４０に代えて、外部電源８５のコンセントに接続可能に構成された充電プラグを設けてもよい。
【００３０】
電力変換装置４５は、インレット４０、コンセント６０および蓄電装置１０に電気的に接続される。電力変換装置４５の第１端は、リレー５０を介してインレット４０に接続される。電力変換装置４５の第２端は、リレー５５を介してコンセント６０に接続される。電力変換装置４５の第３端は、電源線ＰＬ１，ＮＬ１を介して蓄電装置１０に接続される。
【００３１】
電力変換装置４５は、蓄電装置１０から供給される電力をコンセント６０へ供給する電力に変換することができる。よって、電力変換装置４５は、ＰＭ−ＥＣＵ６５からの制御信号に基づいて外部電源８５から供給される電力と蓄電装置１０から受ける電力とを合成してコンセント６０へ出力することができる。また、電力変換装置４５は、外部電源８５から供給される電力と蓄電装置１０から受ける電力とのうちのどちらか一方のみをコンセント６０へ出力することができる。さらに、電力変換装置４５は、外部電源８５から電力を受けて蓄電装置１０を充電することができる。なお、電力変換装置４５の構成については、後ほど説明する。
【００３２】
コンセント６０は、家電製品等の電気機器の電源プラグを嵌合可能に構成され、電気機器に電力を出力することができる。
【００３３】
リレー５０は、電力変換装置４５とインレット４０との間の電路上に設けられる。リレー５５は、電力変換装置４５とコンセント６０との間の電路上に設けられる。リレー５０，５５は、ＰＭ−ＥＣＵ６５からの指令に応じて動作する。リレー５０は、外部電源８５からコンセント６０または蓄電装置１０へ電力が供給される場合にオン状態となり、この電力供給が終了するとオフ状態となる。リレー５５は、蓄電装置１０および外部電源８５の少なくとも一方からコンセント６０へ電力が供給される場合にオン状態となり、この電力供給が終了するとオフ状態となる。
【００３４】
ＰＭ−ＥＣＵ６５は、ＥＣＵにより構成され、予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理および／または専用の電子回路によるハードウェア処理により、電力変換装置４５およびリレー５０，５５の動作を制御する。ＰＭ−ＥＣＵ６５は、外部電源８５に接続されたインレット４０からコンセント６０へ電力を供給する経路（以下「経路Ａ」とする。）と、蓄電装置１０から電力変換装置４５を介してコンセント６０へ電力を供給する経路（以下「経路Ｂ」とする。）と、経路Ａおよび経路Ｂの双方からコンセント６０へ電力を供給する経路とのうちのいずれかの給電経路を選択してコンセント６０へ電力を供給するように電力変換装置４５およびリレー５０，５５の動作を制御する。
【００３５】
ＰＭ−ＥＣＵ６５は、外部電源８５からインレット４０へ供給可能な電力を示す供給可能電力Ｐｉが、コンセント６０に接続された電気機器へコンセント６０が出力可能な電力を示す出力可能電力Ｐｔよりも小さいときに、電気機器の消費電力Ｐｏに応じて給電経路を選択する。
【００３６】
ＰＭ−ＥＣＵ６５は、供給可能電力Ｐｉが出力可能電力Ｐｔよりも小さく、かつ、消費電力Ｐｏが供給可能電力Ｐｉよりも大きいときに、経路Ａおよび経路Ｂの双方からコンセント６０へ電力を供給する経路を選択する。この場合、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、リレー５０，５５をオン状態とするリレー信号を生成し、その生成したリレー信号をリレー５０，５５へ出力する。ＰＭ−ＥＣＵ６５は、蓄電装置１０の直流電力を交流電力に変換する制御信号を生成し、電力変換装置４５へ出力する。
【００３７】
一方、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、供給可能電力Ｐｉが出力可能電力Ｐｔよりも小さく、かつ、消費電力Ｐｏが供給可能電力Ｐｉ以下のときに、経路Ａを選択する。この場合、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、リレー５０，５５をオン状態とするリレー信号を生成し、その生成したリレー信号をリレー５０，５５へ出力する。ＰＭ−ＥＣＵ６５は、電力変換を停止する信号を電力変換装置４５へ出力する。
【００３８】
また、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、外部電源８５がインレット４０へ接続されていないときに、経路Ｂを選択する。この場合、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、リレー５０をオフ状態とし，リレー５５をオン状態とするリレー信号を生成し、その生成したリレー信号をリレー５０，５５へ出力する。ＰＭ−ＥＣＵ６５は、蓄電装置１０の直流電力を交流電力に変換する制御信号を生成し、電力変換装置４５へ出力する。
【００３９】
さらに、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、電気機器への電力の出力を終了した後に、蓄電装置１０を充電するように電力変換装置４５を制御する、この場合、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、リレー５０をオン状態とし，リレー５５をオフ状態とするリレー信号を生成し、その生成したリレー信号をリレー５０，５５へ出力する。ＰＭ−ＥＣＵ６５は、外部電源８５の交流電力を蓄電装置１０の充電のための直流電力に変換する制御信号を生成し、電力変換装置４５へ出力する。
【００４０】
カーナビゲーション装置７０は、記憶している地図情報に基づいて、車両１００の位置情報をＰＭ−ＥＣＵ６５に送信する。ＰＭ−ＥＣＵ６５は、車両１００の位置情報に対応する供給可能電力Ｐｉが記憶されたマップを予め備えている。ＰＭ−ＥＣＵ６５は、カーナビゲーション装置７０から受信した位置情報に基づいて、上記マップを参照することにより車両の位置に応じた供給可能電力Ｐｉを取得する。
【００４１】
図２は、図１に示す電力変換装置４５の回路図である。図２を参照して、電力変換装置４５は、電力変換部１４５と、電圧センサ１５０と、電流センサ１６０とを含む。電力変換部１４５は、ＡＣ／ＤＣ変換部１１０，１４０と、ＤＣ／ＡＣ変換部１２０と、絶縁トランス１３０と含む。ＡＣ／ＤＣ変換部１１０，１４０およびＤＣ／ＡＣ変換部１２０の各々は、双方向に電力変換可能な単相ブリッジ回路から成る。
【００４２】
電力変換部１４５は、電源線ＰＬ３，ＮＬ３と電源線ＰＬ４，ＮＬ４との間で双方向に電力変換可能に構成される。電源線ＰＬ３，ＮＬ３は、インレット４０およびコンセント６０に接続される。電源線ＰＬ４，ＮＬ４は、蓄電装置１０に接続される。
【００４３】
ＡＣ／ＤＣ変換部１１０は、ＰＭ−ＥＣＵ６５からの制御信号に基づいて、外部電源８５から供給される交流電力を直流電力に変換してＤＣ／ＡＣ変換部１２０へ出力する。また、ＡＣ／ＤＣ変換部１１０は、ＤＣ／ＡＣ変換部１２０から受ける直流電力を交流電力に変換してコンセント６０へも出力可能である。
【００４４】
ＤＣ／ＡＣ変換部１２０は、ＰＭ−ＥＣＵ６５からの制御信号に基づいて、ＡＣ／ＤＣ変換部１１０から受ける直流電力を交流電力に変換して絶縁トランス１３０へ出力する。また、ＤＣ／ＡＣ変換部１２０は、絶縁トランス１３０から受ける交流電力を直流電力に変換してＡＣ／ＤＣ変換部１１０へも出力可能である。
【００４５】
絶縁トランス１３０は、磁性材から成るコアと、コアに巻回された一次コイルおよび二次コイルを含む。一次コイルおよび二次コイルは、電気的に絶縁されており、それぞれＤＣ／ＡＣ変換部１２０およびＡＣ／ＤＣ変換部１４０に接続される。そして、絶縁トランス１３０は、ＤＣ／ＡＣ変換部１２０からの交流電力を一次コイルおよび二次コイルの巻数比に応じた電圧に変換してＡＣ／ＤＣ変換部１４０へ出力する。また、絶縁トランス１３０は、ＡＣ／ＤＣ変換部１４０からの交流電力を二次コイルおよび一次コイルの巻数比に応じた電圧に変換してＤＣ／ＡＣ変換部１２０へも出力可能である。
【００４６】
ＡＣ／ＤＣ変換部１４０は、ＰＭ−ＥＣＵ６５からの制御信号に基づいて、絶縁トランス１３０から受ける交流電力を直流電力に変換して蓄電装置１０へ出力する。また、ＡＣ／ＤＣ変換部１４０は、蓄電装置１０から供給される直流電力を交流電力に変換して絶縁トランス１３０へも出力可能である。
【００４７】
電圧センサ１５０は、電源線ＰＬ３，ＮＬ３間の電圧を検知する。電圧センサ１５０は、検知した電圧をＰＭ−ＥＣＵ６５へ送信する。電流センサ１６０は、電源線ＰＬ３を流れる電流を検知する。電流センサ１６０は、検知した電流をＰＭ−ＥＣＵ６５へ送信する。
【００４８】
図３は、ＰＭ−ＥＣＵ６５のコンセント６０への給電制御に関する機能ブロック図である。図３を参照して、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、取得部２１０と、選択部２２０と、制御部２３０とを含む。
【００４９】
取得部２１０は、カーナビゲーション装置７０から車両１００の位置情報を受ける。取得部２１０は、車両１００の位置情報に対応する供給可能電力Ｐｉが記憶されたマップを予め備えている。取得部２１０は、カーナビゲーション装置７０から受信した位置情報に基づいて、上記マップを参照することにより車両１００の位置に応じた供給可能電力Ｐｉを取得する。
【００５０】
また、取得部２１０は、コンセント６０に接続された電気機器の消費電力Ｐｏを取得する。一例として、取得部２１０は、コンセント６０に電気機器が接続されているときに、消費電力Ｐｏの大きさを調べるための電力を、蓄電装置１０からコンセント６０を介して電気機器へ一時的に供給する。このとき、取得部２１０は、電圧センサ１５０から受信した電圧Ｖａと電流センサ１６０から受信した電流Ｉａとに基づいて、消費電力Ｐｏを取得する。なお、取得部２１０は、コンセント６０の出力可能電力Ｐｔを予め記憶している。
【００５１】
選択部２２０は、取得部２１０で取得された供給可能電力Ｐｉ、消費電力Ｐｏ、および出力可能電力Ｐｔに基づいて、コンセント６０への給電経路を選択する。具体的には、選択部２２０は、供給可能電力Ｐｉが出力可能電力Ｐｔよりも小さく、かつ、消費電力Ｐｏが供給可能電力Ｐｉ以下のときに、経路Ａ（図１）を選択する。選択部２２０は、供給可能電力Ｐｉが出力可能電力Ｐｔよりも小さく、かつ、消費電力Ｐｏが供給可能電力Ｐｉよりも大きいときに、経路Ａおよび経路Ｂ（図１）の双方からコンセント６０へ電力を供給する経路を選択する。選択部２２０は、インレット４０が外部電源８５へ接続されていないときは、経路Ｂを選択する。
【００５２】
また、選択部２２０は、蓄電装置１０の残存容量を示すＳＯＣ（たとえば、蓄電装置１０の容量に対する百分率で表される。）を受ける。なお、ＳＯＣは、蓄電装置１０の電圧および入出力電流等に基づいて、種々の公知の手法を用いて算出される。選択部２２０は、蓄電装置１０のＳＯＣが低下すると外部充電を行うための経路を選択する。
【００５３】
制御部２３０は、選択部２２０が選択した給電経路に応じて、電力変換装置４５およびリレー５０，５５の動作を制御する。
【００５４】
経路Ａが選択された場合に、制御部２３０は、リレー５０，５５をオン状態とするリレー信号を生成し、その生成したリレー信号をリレー５０，５５へ出力する。制御部２３０は、電力変換を停止する信号を電力変換装置４５へ出力する。
【００５５】
経路Ｂが選択された場合に、制御部２３０は、リレー５０をオフ状態とし，リレー５５をオン状態とするリレー信号を生成し、その生成したリレー信号をリレー５０，５５へ出力する。制御部２３０は、蓄電装置１０の直流電力を交流電力に変換する制御信号を生成し、電力変換装置４５へ出力する。
【００５６】
経路Ａおよび経路Ｂを含む経路が選択された場合に、制御部２３０は、リレー５０，５５をオン状態とするリレー信号を生成し、その生成したリレー信号をリレー５０，５５へ出力する。制御部２３０は、蓄電装置１０の直流電力を交流電力に変換する制御信号を生成し、電力変換装置４５へ出力する。
【００５７】
外部充電を行うための経路が選択された場合に、制御部２３０は、リレー５０をオン状態とし，リレー５５をオフ状態とするリレー信号を生成し、その生成したリレー信号をリレー５０，５５へ出力する。制御部２３０は、外部電源８５の交流電力を蓄電装置１０の充電のための直流電力に変換する制御信号を生成し、電力変換装置４５へ出力する。
【００５８】
図４は、ＰＭ−ＥＣＵ６５が実行するコンセント６０への給電制御に関する処理の制御構造を示すフローチャートである。図４を参照して、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、コンセント６０の使用を許可するＡＣスイッチが使用者によってオン状態にされると、電気機器がコンセント６０に接続されているか否かを判定する（ステップＳ１０）。
【００５９】
ステップＳ１０において電気機器がコンセント６０に接続されていると判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、消費電力Ｐｏを取得する。一例として、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、消費電力Ｐｏの大きさを調べるための電力を、蓄電装置１０からコンセント６０を介して電気機器へ一時的に供給する。このとき、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、電圧センサ１５０から受信した電圧Ｖａと電流センサ１６０から受信した電流Ｉａとに基づいて、消費電力Ｐｏを取得する。なお、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、コンセント６０の出力可能電力Ｐｔを予め記憶している。そして、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、消費電力Ｐｏが出力可能電力Ｐｔ以下か否かを判定する（ステップＳ２０）。これにより、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、コンセント６０から電気機器への給電が可能か否かを判定する。
【００６０】
ステップＳ２０において消費電力Ｐｏが出力可能電力Ｐｔ以下であると判定されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、インレット４０と外部電源８５のコネクタ８０との接続状態を示す接続信号に基づいて、外部電源８５がインレット４０に接続されているか否かを判定する（ステップＳ３０）。これにより、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、外部電源８５からの電力を電気機器へ供給可能か否かを判定する。
【００６１】
ステップＳ３０において外部電源８５がインレット４０に接続されていると判定されると（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、供給可能電力Ｐｉが出力可能電力Ｐｔよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ３５）。
【００６２】
ステップＳ３５において供給可能電力Ｐｉが出力可能電力Ｐｔ以上であると判定されると（ステップＳ３５においてＮＯ）、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、経路Ａ（図１）を選択する。ＰＭ−ＥＣＵ６５は、リレー５０，５５をオン状態とするリレー信号を生成し、その生成したリレー信号をリレー５０，５５へ出力する。ＰＭ−ＥＣＵ６５は、電力変換を停止する信号を電力変換装置４５へ出力する（ステップＳ４０）。
【００６３】
ステップＳ３５において供給可能電力Ｐｉが出力可能電力Ｐｔよりも小さいと判定されると（ステップＳ３５においてＹＥＳ）、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、消費電力Ｐｏが供給可能電力Ｐｉよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ５０）。
【００６４】
ステップＳ５０において消費電力Ｐｏが供給可能電力Ｐｉ以下であると判定されると（ステップＳ５０においてＮＯ）、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、処理を前述したステップＳ４０へ進める。
【００６５】
ステップＳ５０において消費電力Ｐｏが供給可能電力Ｐｉよりも大きいと判定されると（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、蓄電装置１０のＳＯＣがしきい値Ｓｔよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ６０）。なお、しきい値Ｓｔは、たとえば、蓄電装置１０のＳＯＣの下限を示す値である。
【００６６】
ステップＳ６０において蓄電装置１０のＳＯＣがしきい値Ｓｔよりも大きいと判定されると（ステップＳ６０においてＹＥＳ）、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、経路Ａおよび経路Ｂ（図１）の双方からコンセント６０へ電力を供給する経路を選択し、リレー信号および制御信号を出力する（ステップＳ７０）。ここで、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、消費電力Ｐｏから供給可能電力Ｐｉを差し引くことにより蓄電装置１０からコンセント６０へ出力する必要電力Ｐｒを算出する。その後、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、リレー５０をオン状態とするリレー信号を生成し、その生成したリレー信号をリレー５０へ出力する。このとき、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、電圧センサ１５０によって外部電源８５が出力する電圧の位相を検知する。ＰＭ−ＥＣＵ６５は、位相を検出した後、リレー５０をオフ状態としリレー５５をオン状態とするリレー信号を生成し、その生成したリレー信号をリレー５０，５５へ出力する。ＰＭ−ＥＣＵ６５は、蓄電装置１０の電力を外部電源８５に位相を合わせた交流電力に変換してコンセント６０へ供給するように制御信号を生成し、電力変換装置４５へ出力する。このとき、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、電圧センサ１５０から受信した電圧Ｖａと電流センサ１６０から受信した電流Ｉａとに基づいて、上記交流電力が出力されるように電力変換装置４５を制御する。その後、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、リレー５０をオン状態とするリレー信号を生成し、その生成したリレー信号をリレー５０へ出力する。ＰＭ−ＥＣＵ６５は、蓄電装置１０からコンセント６０へ出力する電力を必要電力Ｐｒまで低下させるように制御信号を生成し、電力変換装置４５へ出力する。これにより、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、外部電源８５からコンセント６０へ供給可能電力Ｐｉを出力し（経路Ａ）、蓄電装置１０からコンセント６０へ必要電力Ｐｒを供給することができる（経路Ｂ）。
【００６７】
ステップＳ６０において蓄電装置１０のＳＯＣがしきい値Ｓｔ以下であると判定されると（ステップＳ６０においてＮＯ）、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、ステップＳ９０へ処理を移行し、蓄電装置１０の外部充電を行う。このとき、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、リレー５０をオン状態とし，リレー５５をオフ状態とするリレー信号を生成し、その生成したリレー信号をリレー５０，５５へ出力する。ＰＭ−ＥＣＵ６５は、外部電源８５の交流電力を蓄電装置１０の充電のための直流電力に変換する制御信号を生成し、電力変換装置４５へ出力する。
【００６８】
ステップＳ７０に次いで、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、ＡＣスイッチがオン状態であり、かつ、電気機器がコンセント６０に接続されているか否かを判定する（ステップＳ８０）。
【００６９】
ステップＳ８０においてＡＣスイッチがオン状態であり、かつ、電気機器がコンセント６０に接続されていると判定されると（ステップＳ８０においてＹＥＳ）、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、ステップＳ６０へ処理を戻す。このように、ＡＣスイッチがオン状態であり、かつ、電気機器がコンセント６０に接続されている場合に、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、経路Ａおよび経路Ｂの双方からのコンセント６０への電力供給を継続する。
【００７０】
ステップＳ８０においてＡＣスイッチがオン状態でない、または、電気機器がコンセント６０に接続されていないと判定されると（ステップＳ８０においてＮＯ）、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、蓄電装置１０の外部充電を行う（ステップＳ９０）。このように、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、蓄電装置１０のＳＯＣが低下すると外部充電を行うことで、蓄電装置１０が電気機器に電力を供給することによるＳＯＣの低下を回復させる。
【００７１】
ステップＳ３０において外部電源８５がインレット４０に接続されていないと判定されると（ステップＳ３０においてＮＯ）、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、蓄電装置１０のＳＯＣがしきい値Ｓｔよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１００）。
【００７２】
ステップＳ１００において蓄電装置１０のＳＯＣがしきい値Ｓｔよりも大きいと判定されると（ステップＳ１００においてＹＥＳ）、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、経路Ｂを選択する。ＰＭ−ＥＣＵ６５は、リレー５０をオフ状態とし，リレー５５をオン状態とするリレー信号を生成し、その生成したリレー信号をリレー５０，５５へ出力する。ＰＭ−ＥＣＵ６５は、蓄電装置１０の直流電力を交流電力に変換する制御信号を生成し、電力変換装置４５へ出力する（ステップＳ１１０）。
【００７３】
次いで、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、ＡＣスイッチがオン状態であり、かつ、電気機器がコンセント６０に接続されているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。
【００７４】
ステップＳ１２０においてＡＣスイッチがオン状態であり、かつ、電気機器がコンセント６０に接続されていると判定されると（ステップＳ１２０においてＹＥＳ）、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、ステップＳ１００へ処理を戻す。このように、ＡＣスイッチがオン状態であり、かつ、電気機器がコンセント６０に接続されている場合に、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、経路Ｂからのコンセント６０への電力供給を継続する。
【００７５】
ステップＳ２０において消費電力Ｐｏが出力可能電力Ｐｔよりも大きいと予測されると（ステップＳ２０においてＮＯ）、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、蓄電装置１０のＳＯＣがしきい値Ｓｍ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。なお、しきい値Ｓｍは、たとえば、蓄電装置１０が満充電であることを示す値である。
【００７６】
ステップＳ１３０において蓄電装置１０のＳＯＣがしきい値Ｓｍ以下であると判定されると（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、外部電源８５がインレット４０に接続されているか否かを判定する（ステップＳ１４０）。
【００７７】
ステップＳ１４０において外部電源８５がインレット４０に接続されていると判定されると（ステップＳ１４０においてＹＥＳ）、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、蓄電装置１０の外部充電を行う（ステップＳ１５０）。このように、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、消費電力Ｐｏが出力可能電力Ｐｔよりも大きいためにコンセント６０から電気機器へ電力を出力できない場合は、外部電源８５がインレット４０に接続されていれば外部充電を行う。
【００７８】
以上のように、この実施の形態においては、電力変換装置４５は、蓄電装置１０から供給される電力をコンセント６０へ供給する電力に変換することができる。そして、外部電源８５がコンセント６０へ供給可能な供給可能電力Ｐｉが、コンセント６０が出力可能な出力可能電力Ｐｔよりも小さいときに、消費電力Ｐｏに応じて供給電力のコンセント６０への出力および蓄電装置１０に蓄えられた電力のコンセント６０への出力が制御される。これにより、供給可能電力Ｐｉよりも大きい電力を電気機器に供給することができる。したがって、この実施の形態によれば、車両１００に設けられるコンセント６０に接続される電気機器の使用が、供給可能電力Ｐｉの大きさにより制限されることを抑制できる。
【００７９】
また、この実施の形態においては、供給可能電力Ｐｉが出力可能電力Ｐｔよりも小さく、かつ、消費電力Ｐｏが供給可能電力Ｐｉよりも大きいときに、蓄電装置１０から供給される電力がコンセント６０へ供給される。これにより、供給可能電力Ｐｉが消費電力Ｐｏに対して不足する電力を蓄電装置１０からの電力で補うことができる。
【００８０】
また、この実施の形態においては、供給可能電力Ｐｉが出力可能電力Ｐｔよりも小さく、かつ、消費電力Ｐｏが供給可能電力Ｐｉ以下のときに、蓄電装置１０に蓄えられた電力のコンセント６０への出力が停止され、外部電源８５から供給される供給電力がコンセント６０へ出力される。これにより、外部電源８５からの電力のみにより電気機器を動作させることができる。したがって、不必要に蓄電装置１０から電力を供給することを防止して、蓄電装置１０のＳＯＣの低下を抑えることができるため、蓄電装置１０の充電時間を短縮することができる。
【００８１】
また、この実施の形態においては、電力変換装置４５は、外部電源８５から供給される供給電力を電力変換して蓄電装置１０を充電可能に構成される。これにより、コストを低減できる。
【００８２】
また、この実施の形態においては、電力変換装置４５は、電源線ＰＬ３，ＮＬ３と、電源線ＰＬ４，ＮＬ４との間で双方向に電力変換可能に構成される電力変換部１４５を含む。電源線ＰＬ３，ＮＬ３は、インレット４０およびコンセント６０に接続される。電源線ＰＬ４，ＮＬ４は、蓄電装置１０に接続される。
【００８３】
なお、コンセント６０が電力変換部１４５に接続される位置は、上記構成に限定されない。コンセント６０は、任意の位置で電力変換部１４５に接続されていてもよい。たとえば、コンセント６０は、電源線ＰＬ４，ＮＬ４に接続されていてもよいし、絶縁トランス１３０に接続されていてもよい。
【００８４】
また、この実施の形態においては、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、電気機器への電力の出力を終了した後に、外部電源８５がインレット４０に接続されていれば蓄電装置１０を充電するように電力変換装置４５を制御する。これにより、コンセント６０へ電力を供給することによる蓄電装置１０のＳＯＣの低下を回復させることができる。
【００８５】
また、この実施の形態においては、車両１００の位置情報を有するカーナビゲーション装置７０をさらに備える。ＰＭ−ＥＣＵ６５は、位置情報に基づいて車両１００の位置に応じた供給可能電力Ｐｉを取得する。これにより、車両１００が移動しても供給可能電力Ｐｉの値を取得することができる。
【００８６】
なお、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、カーナビゲーション装置７０からの位置情報に代えて、供給可能電力Ｐｉの大きさを利用者が入力するための入力装置からの入力値に基づいて供給可能電力Ｐｉの値を取得してもよい。この場合、入力装置は、カーナビゲーション装置７０のタッチパネル等であってもよい。
【００８７】
なお、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、電力線通信（Power Line Communication：ＰＬＣ）または無線通信を行なうための通信装置により供給可能電力Ｐｉの大きさを取得してもよい。
【００８８】
また、この実施の形態においては、供給可能電力Ｐｉは、外部電源８５の定格電力であってもよい。この場合、外部電源８５の定格電力以上の電力をコンセント６０へ出力することができる。したがって、電気機器の消費電力Ｐｏが外部電源８５の定格電力よりも大きい場合であっても、電気機器を使用することができる。
【００８９】
また、この実施の形態においては、外部電源８５が複数の車両へ接続され、これら車両に電力を供給する場合に、供給可能電力Ｐｉは、複数の車両のうちの１台へ外部電源８５が供給する電力であってもよい。この場合、外部電源８５が１台の車両に供給できる電力以上の電力をコンセント６０へ出力することができる。したがって、電気機器の消費電力Ｐｏが外部電源８５が１台の車両に供給できる電力よりも大きい場合であっても、電気機器を使用することができる。
【００９０】
また、上記においては、車両１００は、モータジェネレータ２５を動力源とする電動車両としたが、車両１００は、モータジェネレータ２５のみを動力源とする電気自動車であってもよいし、燃料電池をさらに搭載した燃料電池車であってもよいし、エンジンをさらに搭載したハイブリッド自動車であってもよいし、エンジンのみを動力源とする自動車であってもよい。
【００９１】
また、外部電源８５からインレット４０に電力を供給する方法は、外部電源８５に接続されるコネクタ８０がインレット４０と接触することによる接触式の送電方法に限定されない。たとえば、電磁誘導を用いた送電、電磁波を用いた送電、あるいはいわゆる共鳴法による送電などの非接触式の送電方法を用いてもよい。
【００９２】
なお、上記において、インレット４０は、この発明における「受電部」の一実施例に対応し、コンセント６０は、この発明における「電力出力部」の一実施例に対応する。また、ＰＭ−ＥＣＵ６５は、この発明における「制御装置」の一実施例に対応し、カーナビゲーション装置７０は、この発明における「情報装置」の一実施例に対応する。また、電源線ＰＬ３，ＮＬ３は、この発明における「第１正極線および第１負極線」の一実施例に対応し、電源線ＰＬ４，ＮＬ４は、この発明における「第２正極線および第２負極線」の一実施例に対応する。
【００９３】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９４】
１０  蓄電装置、２５  モータジェネレータ、３０  駆動輪、４０  インレット、４５  電力変換装置、５０，５５  リレー、６０  コンセント、６５  ＰＭ−ＥＣＵ、７０  カーナビゲーション装置、８０  コネクタ、８５  外部電源、１００  車両、１４５  電力変換部、１５０  電圧センサ、１６０  電流センサ、Ｐｉ  供給可能電力、Ｐｏ  消費電力、Ｐｔ  出力可能電力。
【図１】
2013240241.tif 000003
【図２】
2013240241.tif 000004
【図３】
2013240241.tif 000005
【図４】
2013240241.tif 000006